https://github.com/zytc2009/BigTeam_learning
分类: Java
2012-07-24 18:00:30
之前有一位前辈已经写了PhoneGap android源码的解析。但是,前辈写得比较简单,只是把通信原理提了一提。本篇源码解析,会对PhoneGap做一个全面的介绍。
关于Java/JS互调,鄙人接触也有一段时间了。在android sdk文档中,也有用JsInterface和loadUrl做到交互的示例。但令我惊讶的是,PhoneGap并没有选择用JsInterface,而是使用拦截prompt这种hack做法。
PhoneGap的android源码写得稍稍有点凌乱和啰嗦,后面会详细解析。好了,不废话了。开始正文了
一、JS层与Native层之间通信原理
在讲解这部分之前,我先解释PhoneGap中的插件的概念。
Plugin:插件。插件具备标准js没有的功能,如打电话、查看电池状态。这部分功能需要通过本地代码调用实现。每个插件都会对外提供至少一个方法。
如lib/common/notification.js这个插件。它具备了alert,confirm,vibrate(震动),beep(蜂鸣)这几个方法。
很显然,编写插件有两个要点。首先,需要编写一个实现插件功能的本地代码。其次,需要编写一个暴露调用接口的js代码来供使用插件者调用。
当编写完插件后,问题就来了。Js接口代码怎么去调用本地代码?本地代码执行完毕后,怎么去回调Js?如何处理同步回调和异步回调?这些通信问题的解决才是PhoneGap框架的精华所在。
下面我们逐一看看phoneGap是如何解决这些问题的。
1.Js接口代码怎么去调用本地代码?
在lib/android/exec.js,我们找到一个称为exec的关键模块。它是js层调用本地代码的入口。
它的定义是exec(success, fail, service, action, args)。顺便多说一句,虽然exec是PhoneGap的一个关键模块,但由于受到平台差异影响,各个平台exec的实现方式并不相同。
这句prompt便实现了本地代码调用。本地代码通过WebChromeClient拦截onJsPrompt回调,利用gap:开头标志得知是调用本地插件请求,然后向PluginManager转发该请求。PluginManager将会根据参数来查找并执行具体插件方法。 关于PluginManager,后面会做更详细的解释。
2.本地代码怎么去回调Js?
PhoneGap并没有简单的用loadUrl来实现回调,而是在本地层建立了一个CallBackServer。由Js层不断向CallBackServer请求回调语句,然后eval执行该回调。
CallBackServer提供了两种模式,一种是基于XMLHttpRequst,一种是基于轮询。XHR的方式即js层不断向CallBackServer发送XMLHttpRequest请求,而CallBackServer则将回调语句返回给js层。
轮询方式则是js层通过prompt向本地发送poll请求,本地将从CallBackServer中拿出下一个回调返回给js层。
Js层相关的XHR和轮询实现请参考lib/android/plugin/android/callback.js,以及lib/android/plugin/android/polling.js。
通过阅读CallBackServer的源码可知,当url为本地路径时,默认将启用XHR方式。
3. 如何处理同步回调和异步回调?
先说同步处理。从js的prompt到WebChromeClient的onJSPrompt是一个跨线程的同步调用。图示如下
通过prompt便可以直接得到Plugin执行的结果。后续做同步回调便也非常简单了。
接着再说说异步回调是如何实现的。注意在exec.js的注释中,作者写道
为了区别异步和同步。若prompt返回的是空字符串,那么将认为是异步调用。此时PhoneGap会在JS层保留回调函数,待本地层向CallBackServer发送回调后进行执行。
也许你会问,本地层怎么区别哪个回调啊?PhoneGap对此的处理十分简单,在cordova.js中定义了一个callbackId的自增种子,并将每个callBack插入callBacks中去。无论同步异步,每个plugin调用都将得到一个流水号码作为回调标识。这个回调标识在prompt阶段便传递到了本地层。当本地层的Plugin异步结束后,便可以根据该callbackId找到回调。并向CallBackServer发送回调通知。图示如下
二、PhoneGap Native层解析
与本地Plugin通信密切相关的是:Plugin,PluginManager,PluginResult,CallbackServer。
Plugin是本地层所有插件的抽象基类,所有子插件都必须继承Plugin并实现Plugin的execute方法。如下代码是一个极为简单的实现本地启动界面的插件。
上述实例展现了一个典型的execute处理流程。首先,根据action判断插件需要执行的动作方法,处理后返回一个PluginResult。
PluginResult表示插件执行结果的实体。它主要包含了三个字段,分别是status:状态码,message,keepCallBack。
最基本的status状态码分别是OK(成功),NO_RESULT(没有结果),Error(失败),另外status还定义许多失败的具体异常码。
message是返回的结果实体,message将作为参数传入回调函数中。
keepCallBack表示是否需要保持回调。如果该项为false,那么在JS层在执行回调后将立即删除回调以释放资源。
其两个工具方法:toSuccessCallBackString和toErrorCallbackString将生成一个JS回调语句。配合CallBackServer实现了Native端JS回调。
所有的Plugin都由PluginManager托管。Js端调用Native代码时,onJSPrompt会将请求转发给PluginManager,而PluginManager便会负责查找并执行Plugin。
从上面所说可以看出,PluginManager非常重要。首先,从最重要的exec看起。
exec.js,PluginManager,Plugin构成了经典的Command/Action模式。
以本篇日志中的图示为例(http://www.cnblogs.com/springyangwc/archive/2011/04/13/2015456.html)
exec.js便对应着玉皇大帝,其面向的是client,期望调用的是具体plugin(美猴王)的具体方法(上天)。然而exec.js只管向PluginManager(太白金星)发送指示。PluginManager(太白金星)管理所有的Plugin(小仙)。它接到通知后,将会根据指示向具体的Plugin发出通知。具体的Plugin(美猴王)接到通知后,执行动作(execute),并根据action来区分具体操作。
由于PluginManager自身对所有的Plugin进行了管理,因此其可以很轻松的通过service找到对应的Plugin。然后想Plugin转发该action。
其中的asyn参数比较特殊,其封装了Plugin的异步执行模式。要想Plugin的execute在线程中执行,必须具备两个条件。其一是js“下旨”给PluginManager的时候表示希望异步调用。其二是Plugin自身是允许异步执行的。通过查看源代码,可以发现js端默认都是希望异步调用,因此是否开启异步模式将由Plugin的isSync决定。
PluginManager载入Plugin的方式其实非常简单。主要是通过读取plugins.xml中的配置。配置中的name与service对应,value与Plugin的类路径对应。PluginManager载入Plugin是通过反射空构造器实现,因此需要特别注意自定义的Plugin不要有带参构造器。
PluginManager对Plugin的管理还包含广播生命周期以及广播消息的功能。其中生命周期方法onResume,onPause,onDestroy其实是和web页面生命周期密切相关的。(而不是Activity,注意与js层的onResume,onPause有很大区别!)这点从DroidGap的loadUrlIntoView中可以看出。至于广播消息,则是Plugin框架的一个比较有趣的地方。
我们在NetWorkManager插件中看到这样一段代码:
DroidGap代理了PluginManager的postMessage方法,此处实际是请求PluginManager向所有的Plugin广播网络切换的事件。如果其他的Plugin关心网络切换事件,只需要覆盖onMessage方法即可。这样就实现了Plugin插件之间的交互。
最后一块硬骨头是CallBackServer。代码行数其实一点也吓不倒人,短短400行而已。首先从轮询模式开讲,当载入的url不是本地页面时,由于受到跨域限制,将强制切换成轮询模式。注意getJavascript和sendJavascript这两个方法。
前面说过,CallBackServer是异步回调的基础。我们来看看轮询下的异步回调究竟是怎么玩儿的。
来看看BatteryListener插件,下面是它的execute方法
注意action为start时候PluginResult的返回。它返回了NO_Result和keepCallback的PluginResult。exec.js接到该返回后将保持该回调。在start的同时,batteryListener还保存了callbackId。那么,当接到BroadCastReceiver的通知后,怎么异步回调的呢?
/**
其最终调用了success方法。Success方法将PluginResult包装成回调语句,并通过DroidGap向CallBackServer sendJavaScript。
由此为止,本地层的异步sendJavaScript已经完成了。接下来的问题便是,JS层如何getJavaScript呢?在lib/android/plugin/android/polling.js中,可以看到js层获取回调的轮询实现。
通过setTimeout构成了一个死循环,通过prompt不断向本地层请求gap_poll。本地层收到gap_poll请求后,将会调用CallBackServer的getJavaScript并同步返回给polling。Polling接到回调后,通过eval便完成了js端回调代码的执行。
XHR的方式与轮询其实类似,js端的源码可以查看lib/android/plugins/android/callback.js。
最后给一张简单的静态结构图
CordovaInterface中包含一些鸡肋的url白名单以及启动Dialog。虽然写得非常长,但如果了解整套Plugin机制的话,看下来还是小case的,这里就不赘述了。
三、PhoneGap的js层源码
PhoneGap的js层源码的模块化机制和启动还是挺有趣的。下次码好字了传给大家看J